Entendendo Acabamentos Superficiais de Usinagem Padrão: Definição, Importância e Melhores Práticas

Com toda a tecnologia atualmente disponível, você pode levar uma peça usinada do conceito ao protótipo a uma peça acabada e agora é capaz de identificar e aperfeiçoar áreas específicas dessas peças que pareceriam inconcebíveis há apenas alguns anos. Seja o componente em questão usinado CNC, cortado a jato d'água ou fabricado com qualquer um dos outros processos de usinagem populares, grande detalhe pode, e agora é, incluído na condição de superfície dessas peças.

Acabamento superficial é um termo amplo, com muitos significados diferentes, agora sendo usado no processamento de peças usinadas. Como em qualquer processo que pode entregar esse número de soluções alternativas, um acabamento superficial tem um início, ou uma linha de base, que serve como ponto de partida para os vários acabamentos superficiais, que você pode adicionar à usinagem de sua peça particular.

Este post responderá a algumas das questões mais básicas sobre acabamento superficial para aqueles que buscam obter uma compreensão mais fundamental. Uma vez que estas definições e a ciência por trás do acabamento superficial se tornem mais claras, veja como uma empresa como a Elemet Manufacturing pode fornecer serviços de corte e usinagem com o acabamento superficial desejado para seu próximo protótipo ou trabalho de produção.

Qual é a Definição de Acabamento Superficial?

Engineering Choice é um site informativo que é um bom ponto de partida para entender o básico de acabamento superficial. A seguinte definição é da EngineeringChoice.com:

"Acabamento superficial, também conhecido como textura superficial ou topografia superficial, é a natureza de uma superfície conforme definida pelas três características de direção (lay), rugosidade superficial e ondulação (waviness). Compreende os pequenos desvios locais de uma superfície do ideal perfeitamente plano (um plano verdadeiro)."

O acabamento superficial pode ser tão simples quanto o acabamento deixado após a usinagem. Em aplicações onde o acabamento superficial não interfere com a função da peça, para economizar dinheiro na produção da peça, nenhuma ação adicional é necessária para que esteja completa e pronta para envio ao cliente. Este tipo de acabamento superficial também pode ser rotulado como Acabamento Superficial de Usinagem Padrão.

Para aquelas peças que precisam trabalhar em conjunto com outra peça para criar uma vedação, você deve especificar certos atributos de acabamento superficial como parte do processo de fabricação. Para usinar o acabamento superficial para um conjunto específico de especificações, você precisa saber como o acabamento superficial é medido.

O que é Medido para Acabamento Superficial?

A definição acima de acabamento superficial menciona três características. Estas características são direção (lay), rugosidade superficial e ondulação (waviness), e é a medição destas três características que classifica o acabamento superficial.

Outro termo usado ao definir ou medir o acabamento superficial é Topologia de Superfície. Pense na topologia de superfície exatamente como você pensaria na topologia de um mapa geográfico, levando em consideração todos os picos, vales e outros atributos de superfície ao se referir à "configuração do terreno".

Vamos analisar as três características e como elas contribuem para a topologia de superfície.

Direção (Lay)

Pense na direção do acabamento superficial assim como você pensaria na direção do grão em um pedaço de compensado ou madeira. Processos de fabricação produzem a direção, e ela pode ser paralela, perpendicular, circular, cruzada, radial, multi-direcional ou isotrópica (não direcional). Mais adiante, neste post, quando abordarmos o gráfico de acabamento superficial e como usá-lo, a medição da Direção será explorada mais a fundo.

Ondulação (Waviness)

Ondulação é a variação mais amplamente espaçada no acabamento superficial. Estas imperfeições superficiais periódicas são pequenas o suficiente, curtas o suficiente e regulares o suficiente para não serem consideradas defeitos na planaridade do acabamento superficial.

Causas comuns de ondulação são empenamento por mudanças extremas de temperatura e defeitos de usinagem como deflexão de peças usinadas de material, criando inadvertidamente pequenas imperfeições superficiais.

Requisitos de ondulação não são tão comuns quanto outros componentes de acabamento superficial, mas são integrais na usinagem de peças usadas como pistas de rolamento e peças vedadas.

Rugosidade (Roughness)

Estas são irregularidades menores na geometria da superfície. Rugosidade é a medição mais amplamente usada no acabamento superficial, e muitas vezes o termo real "acabamento superficial" de uma peça dada refere-se à sua rugosidade.

Conclusão Principal da Medição de Acabamento Superficial

No processo de usinagem de qualquer peça, você pode medir as tolerâncias dimensionais e requisitos de acabamento superficial com estas três características. Seu componente pode exigir um Acabamento Superficial de Usinagem Padrão, ou pode requerer alguma textura adicional e, portanto, etapas adicionais de usinagem para produzir a direção, ondulação e rugosidade corretas. Você precisará especificar as medições finais desejadas para fabricar estas peças e garantir continuidade de peça para peça.

Esta informação mensurável também determina se o acabamento superficial é correto para o tipo de material usado. É aí que entra o uso de um Gráfico de Acabamento Superficial.

Gráficos de Acabamento Superficial: O Que São e Como São Usados?

O instrumento usado para fazer medições rápidas de acabamento superficial é um estilete de medição que você pode arrastar pela superfície e obter leituras. Se você não pode tocar a peça, por qualquer motivo, pode usar um método de metrologia 3D.

Sem entrar em extensos cálculos algébricos e equações, você pode consultar este excelente manual de referência para um Tutorial de Metrologia 3D de Acabamento Superficial do Departamento de Comércio dos EUA e do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia. Este PDF de 162 páginas é o documento de referência para terminologia, processos e gráficos de acabamento superficial.

Ao obter as medições corretas de acabamento superficial, você pode comparar seus achados com os Gráficos de Acabamento Superficial para ver se sua peça tem o acabamento superficial desejado ou se precisa tomar etapas adicionais de fabricação para levar seu componente dentro da especificação.

Pense no gráfico de acabamento superficial como uma forma de dar uma nota à peça, e então compará-la à informação no gráfico para ver o quão próximo da Média da Linha Central (CLA) você está para o material particular que está usando.

Como Obter um Acabamento Superficial de Usinagem Padrão e Mais

Esperamos que você agora tenha uma ideia sobre acabamento superficial e os diferentes graus de acabamento superficial, do Acabamento Superficial de Usinagem Padrão ao Acabamento Superficial Texturizado e além. Saiba mais sobre tecnologia de acabamento superficial e atenda suas necessidades de fabricação de metal contatando a Elemet Manufacturing. Veja como as especificações de seu componente particular se sustentam às mais recentes metodologias de acabamento superficial.